Inlcude README.ECC in FIPS restricted tarball.
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_x931g.c
1 /* crypto/rsa/rsa_gen.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  * 
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  * 
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  * 
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  * 
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  * 
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58
59 #define OPENSSL_FIPSAPI
60
61 #include <stdio.h>
62 #include <string.h>
63 #include <time.h>
64 #include <openssl/err.h>
65 #include <openssl/bn.h>
66 #include <openssl/rsa.h>
67
68 #ifdef OPENSSL_FIPS
69 #include <openssl/fips.h>
70
71 extern int fips_check_rsa(RSA *rsa);
72 #endif
73
74 /* X9.31 RSA key derivation and generation */
75
76 int RSA_X931_derive_ex(RSA *rsa, BIGNUM *p1, BIGNUM *p2, BIGNUM *q1, BIGNUM *q2,
77                         const BIGNUM *Xp1, const BIGNUM *Xp2, const BIGNUM *Xp,
78                         const BIGNUM *Xq1, const BIGNUM *Xq2, const BIGNUM *Xq,
79                         const BIGNUM *e, BN_GENCB *cb)
80         {
81         BIGNUM *r0=NULL,*r1=NULL,*r2=NULL,*r3=NULL;
82         BN_CTX *ctx=NULL,*ctx2=NULL;
83
84         if (!rsa) 
85                 goto err;
86
87         ctx = BN_CTX_new();
88         BN_CTX_start(ctx);
89         if (!ctx) 
90                 goto err;
91
92         r0 = BN_CTX_get(ctx);
93         r1 = BN_CTX_get(ctx);
94         r2 = BN_CTX_get(ctx);
95         r3 = BN_CTX_get(ctx);
96
97         if (r3 == NULL)
98                 goto err;
99         if (!rsa->e)
100                 {
101                 rsa->e = BN_dup(e);
102                 if (!rsa->e)
103                         goto err;
104                 }
105         else
106                 e = rsa->e;
107
108         /* If not all parameters present only calculate what we can.
109          * This allows test programs to output selective parameters.
110          */
111
112         if (Xp && !rsa->p)
113                 {
114                 rsa->p = BN_new();
115                 if (!rsa->p)
116                         goto err;
117
118                 if (!BN_X931_derive_prime_ex(rsa->p, p1, p2,
119                                         Xp, Xp1, Xp2, e, ctx, cb))
120                         goto err;
121                 }
122
123         if (Xq && !rsa->q)
124                 {
125                 rsa->q = BN_new();
126                 if (!rsa->q)
127                         goto err;
128                 if (!BN_X931_derive_prime_ex(rsa->q, q1, q2,
129                                         Xq, Xq1, Xq2, e, ctx, cb))
130                         goto err;
131                 }
132
133         if (!rsa->p || !rsa->q)
134                 {
135                 BN_CTX_end(ctx);
136                 BN_CTX_free(ctx);
137                 return 2;
138                 }
139
140         /* Since both primes are set we can now calculate all remaining 
141          * components.
142          */
143
144         /* calculate n */
145         rsa->n=BN_new();
146         if (rsa->n == NULL)
147                 goto err;
148         if (!BN_mul(rsa->n,rsa->p,rsa->q,ctx))
149                 goto err;
150
151         /* calculate d */
152         if (!BN_sub(r1,rsa->p,BN_value_one()))
153                 goto err;       /* p-1 */
154         if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one()))
155                 goto err;       /* q-1 */
156         if (!BN_mul(r0,r1,r2,ctx))
157                 goto err;       /* (p-1)(q-1) */
158
159         if (!BN_gcd(r3, r1, r2, ctx))
160                 goto err;
161
162         if (!BN_div(r0, NULL, r0, r3, ctx))
163                 goto err;       /* LCM((p-1)(q-1)) */
164
165         ctx2 = BN_CTX_new();
166         if (!ctx2)
167                 goto err;
168
169         rsa->d=BN_mod_inverse(NULL,rsa->e,r0,ctx2);     /* d */
170         if (rsa->d == NULL)
171                 goto err;
172
173         /* calculate d mod (p-1) */
174         rsa->dmp1=BN_new();
175         if (rsa->dmp1 == NULL)
176                 goto err;
177         if (!BN_mod(rsa->dmp1,rsa->d,r1,ctx))
178                 goto err;
179
180         /* calculate d mod (q-1) */
181         rsa->dmq1=BN_new();
182         if (rsa->dmq1 == NULL)
183                 goto err;
184         if (!BN_mod(rsa->dmq1,rsa->d,r2,ctx))
185                 goto err;
186
187         /* calculate inverse of q mod p */
188         rsa->iqmp=BN_mod_inverse(NULL,rsa->q,rsa->p,ctx2);
189
190         err:
191         if (ctx)
192                 {
193                 BN_CTX_end(ctx);
194                 BN_CTX_free(ctx);
195                 }
196         if (ctx2)
197                 BN_CTX_free(ctx2);
198         /* If this is set all calls successful */
199         if (rsa->iqmp != NULL)
200                 return 1;
201
202         return 0;
203
204         }
205
206 int RSA_X931_generate_key_ex(RSA *rsa, int bits, const BIGNUM *e, BN_GENCB *cb)
207         {
208         int ok = 0;
209         BIGNUM *Xp = NULL, *Xq = NULL;
210         BN_CTX *ctx = NULL;
211
212 #ifdef OPENSSL_FIPS
213         if (FIPS_mode() && !(rsa->flags & RSA_FLAG_NON_FIPS_ALLOW) && 
214                 (bits < OPENSSL_RSA_FIPS_MIN_MODULUS_BITS))
215             {
216             FIPSerr(FIPS_F_RSA_X931_GENERATE_KEY_EX,FIPS_R_KEY_TOO_SHORT);
217             return 0;
218             }
219
220         if (bits & 0xff)
221             {
222             FIPSerr(FIPS_F_RSA_X931_GENERATE_KEY_EX,FIPS_R_INVALID_KEY_LENGTH);
223             return 0;
224             }
225
226         if(FIPS_selftest_failed())
227             {
228             FIPSerr(FIPS_F_RSA_X931_GENERATE_KEY_EX,FIPS_R_FIPS_SELFTEST_FAILED);
229             return 0;
230             }
231         if (!fips_check_rsa_prng(rsa, bits))
232             return 0;
233 #endif
234
235         ctx = BN_CTX_new();
236         if (!ctx)
237                 goto error;
238
239         BN_CTX_start(ctx);
240         Xp = BN_CTX_get(ctx);
241         Xq = BN_CTX_get(ctx);
242         if (!BN_X931_generate_Xpq(Xp, Xq, bits, ctx))
243                 goto error;
244
245         rsa->p = BN_new();
246         rsa->q = BN_new();
247         if (!rsa->p || !rsa->q)
248                 goto error;
249
250         /* Generate two primes from Xp, Xq */
251
252         if (!BN_X931_generate_prime_ex(rsa->p, NULL, NULL, NULL, NULL, Xp,
253                                         e, ctx, cb))
254                 goto error;
255
256         if (!BN_X931_generate_prime_ex(rsa->q, NULL, NULL, NULL, NULL, Xq,
257                                         e, ctx, cb))
258                 goto error;
259
260         /* Since rsa->p and rsa->q are valid this call will just derive
261          * remaining RSA components.
262          */
263
264         if (!RSA_X931_derive_ex(rsa, NULL, NULL, NULL, NULL,
265                                 NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, e, cb))
266                 goto error;
267
268 #ifdef OPENSSL_FIPS
269         if(!fips_check_rsa(rsa))
270             goto error;
271 #endif
272
273         ok = 1;
274
275         error:
276         if (ctx)
277                 {
278                 BN_CTX_end(ctx);
279                 BN_CTX_free(ctx);
280                 }
281
282         if (ok)
283                 return 1;
284
285         return 0;
286
287         }
288